دوره 17، شماره 2 - ( تابستان 1404 )
جلد 17 شماره 2 صفحات 139-128 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mohseni Hajiabadi A, Arminian A, Rezaizad A, Saed Moucheshi A. (2025). A Study on the Combinability, Heterosis, and Gene Function of Some Traits of Rapeseed (Brassica napus L.) Using the Diallel Method. J Crop Breed. 17(2), 128-139. doi:10.61882/jcb.2024.1561
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1561-fa.html
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1561-fa.html
محسنی حاجی آبادی افراسیاب، آرمینیان علی، رضایی زاد عباس، ساعد موچشی آرمین.(1404). بررسی ترکیب پذیری، هتروزیس و نحوه عمل ژن برخی صفات کلزا (.Brassica napus L) با استفاده از روش دی‌آلل پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی 17 (2) :139-128 10.61882/jcb.2024.1561
1- گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران
2- بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران
چکیده: (724 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و اهداف: کلزا یکی از مهم‌ترین دانههای روغنی در جهان است که افزایش میزان محتوای روغن دانه و افزایش پتانسیل ژنتیکی و فنوتیپی عملکرد از جمله اهداف مهم برنامه‌های کلان تولید کلزا در کشورهای مختلف هستند. اساس کار برنامه‌های اصلاح نباتات تنوع است. میزان موفقیت به وجود تنوع ژنتیکی و نحوه گزینش بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی و تخمین وراثت‌پذیری و میزان هتروزیس صفات مختلف عملکردی کلزا نسبت به والد برتر و تعیین نحوه پاسخ ژنتیکی این صفات برای تولید هیبرید در لاین‌های کلزا بود. همچنین، ترکیب‌های عمومی و خصوصی جهت تشخیص بهترین تلاقی با بالاترین هتروزیس و توارث‌پذیری در والدین برتر با استفاده از روش دی‌آلل کامل در کلزای بهاره مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت.
مواد و روشها: به منظور انجام این آزمایش، هفت رقم کلزا در سال 1400-1399 بر اساس روش دی‌آلل کامل تلاقی دوطرفه داده شدند. دورگههای نسل اول همراه والدین (جمعاً 49 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1401-1400 ارزیابی شدند. صفات مورد مطالعه شامل تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه بودند. با استفاده از روش‌های تحلیلی و عددی روش اول گریفینگ (دی آلل کامل) و هیمن، تخمین‌های ژنتیکی و فنوتیپی با استفاده از نرم‌افزار R و کتابخانه تخصصی DiallelAnalysisR برآورد گردید.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس ساده صفات نشان دادند که تفاوت بین ژنوتیپ‌ها برای تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود، که نشان‌دهنده وجود تنوع در بین ژنوتیپ‌ها است. نتایج تجزیه دی‌آلل حاکی از معنی‌دار بودن میانگین قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی، خصوصی و اثرات متقابل برای تمامی صفات مورد بررسی بود که نشان‌دهنده اهمیت اثر افزایشی و غیرافزایشی ژن‌ها در کنترل این صفات است. همچنین، معنی‌دار بودن نسبت ترکیب‌پذیری عمومی بر خصوصی برای تمامی صفات غیر از تعداد روز تا گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی بیانگر اهمیت چشم‌گیر اثرات افزایشی نسبت به اثرات غیرافزایشی در کنترل این صفات است. بر اساس این تحقیق، دورگ صفار × دلگان می‌تواند به واسطه ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌دار والدین آن‌ها از نظر عملکرد دانه و ترکیب‌پذیری عمومی منفی والدین از نظر تعداد روز تا رسیدگی در برنامه اصلاحی به منظور دست‌یابی به ژنوتیپ‌های پرمحصول و زودرس در مناطق گرمسیر مورد استفاده قرار گیرد. دامنه هتروزیس نسبت به والد برتر برای عملکرد دانه از 33/8- الی 30/3 متغیر بود. میانگین درجه غالبیت نیز برای کلیه صفات غیر از صفت تعداد روز تا گلدهی (غالبیت نسبی) حاکی از وجود عمل فوق‌غالبیت در کنترل این صفات بود؛ در نتیجه، برای افزایش و بهبود این صفات می‌توان از پدیده هتروزیس بهره جست. جهت غالبیت برای تمامی صفات مورد نظر به غیر از تعداد دانه در غلاف و وزن هزار دانه معنی‌دار گردید.
نتیجهگیری: برآورد ترکیب‌پذیری عمومی نشان داد که والدین صفار، ظفر و دلگان به عنوان بهترین ترکیب عمومی جهت افزایش عملکرد دانه بودند. دو ترکیب هتروتیک آر.جی.اس003× دلگان و روشنا × ظفر نیز می‌توانند به واسطه ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت و معنی‌دار آن‌ها از نظر عملکرد و همچنین منفی بودن ترکیب‌پذیری خصوصی آن‌ها از نظر صفت تعداد روز تا رسیدگی به‌عنوان پر محصولترین هیبریدهای سینگل کراس کلزا جهت ارائه به کشاورزان مد نظر قرار گیرند. در نهایت، به دلیل بیشتر بودن عملکرد دانه مربوط به نتاج دورگ دلگان × صفار با 3754 کیلوگرم در هکتار پیشنهاد می‌شود که این دورگً در برنامه‌های به‌نژادی مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه و اهداف: کلزا یکی از مهم‌ترین دانههای روغنی در جهان است که افزایش میزان محتوای روغن دانه و افزایش پتانسیل ژنتیکی و فنوتیپی عملکرد از جمله اهداف مهم برنامه‌های کلان تولید کلزا در کشورهای مختلف هستند. اساس کار برنامه‌های اصلاح نباتات تنوع است. میزان موفقیت به وجود تنوع ژنتیکی و نحوه گزینش بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی و تخمین وراثت‌پذیری و میزان هتروزیس صفات مختلف عملکردی کلزا نسبت به والد برتر و تعیین نحوه پاسخ ژنتیکی این صفات برای تولید هیبرید در لاین‌های کلزا بود. همچنین، ترکیب‌های عمومی و خصوصی جهت تشخیص بهترین تلاقی با بالاترین هتروزیس و توارث‌پذیری در والدین برتر با استفاده از روش دی‌آلل کامل در کلزای بهاره مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت.
مواد و روشها: به منظور انجام این آزمایش، هفت رقم کلزا در سال 1400-1399 بر اساس روش دی‌آلل کامل تلاقی دوطرفه داده شدند. دورگههای نسل اول همراه والدین (جمعاً 49 ژنوتیپ) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1401-1400 ارزیابی شدند. صفات مورد مطالعه شامل تعداد روز تا گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه بودند. با استفاده از روش‌های تحلیلی و عددی روش اول گریفینگ (دی آلل کامل) و هیمن، تخمین‌های ژنتیکی و فنوتیپی با استفاده از نرم‌افزار R و کتابخانه تخصصی DiallelAnalysisR برآورد گردید.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس ساده صفات نشان دادند که تفاوت بین ژنوتیپ‌ها برای تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود، که نشان‌دهنده وجود تنوع در بین ژنوتیپ‌ها است. نتایج تجزیه دی‌آلل حاکی از معنی‌دار بودن میانگین قابلیت ترکیب‌پذیری عمومی، خصوصی و اثرات متقابل برای تمامی صفات مورد بررسی بود که نشان‌دهنده اهمیت اثر افزایشی و غیرافزایشی ژن‌ها در کنترل این صفات است. همچنین، معنی‌دار بودن نسبت ترکیب‌پذیری عمومی بر خصوصی برای تمامی صفات غیر از تعداد روز تا گلدهی و تعداد روز تا رسیدگی بیانگر اهمیت چشم‌گیر اثرات افزایشی نسبت به اثرات غیرافزایشی در کنترل این صفات است. بر اساس این تحقیق، دورگ صفار × دلگان می‌تواند به واسطه ترکیب‌پذیری عمومی مثبت و معنی‌دار والدین آن‌ها از نظر عملکرد دانه و ترکیب‌پذیری عمومی منفی والدین از نظر تعداد روز تا رسیدگی در برنامه اصلاحی به منظور دست‌یابی به ژنوتیپ‌های پرمحصول و زودرس در مناطق گرمسیر مورد استفاده قرار گیرد. دامنه هتروزیس نسبت به والد برتر برای عملکرد دانه از 33/8- الی 30/3 متغیر بود. میانگین درجه غالبیت نیز برای کلیه صفات غیر از صفت تعداد روز تا گلدهی (غالبیت نسبی) حاکی از وجود عمل فوق‌غالبیت در کنترل این صفات بود؛ در نتیجه، برای افزایش و بهبود این صفات می‌توان از پدیده هتروزیس بهره جست. جهت غالبیت برای تمامی صفات مورد نظر به غیر از تعداد دانه در غلاف و وزن هزار دانه معنی‌دار گردید.
نتیجهگیری: برآورد ترکیب‌پذیری عمومی نشان داد که والدین صفار، ظفر و دلگان به عنوان بهترین ترکیب عمومی جهت افزایش عملکرد دانه بودند. دو ترکیب هتروتیک آر.جی.اس003× دلگان و روشنا × ظفر نیز می‌توانند به واسطه ترکیب‌پذیری خصوصی مثبت و معنی‌دار آن‌ها از نظر عملکرد و همچنین منفی بودن ترکیب‌پذیری خصوصی آن‌ها از نظر صفت تعداد روز تا رسیدگی به‌عنوان پر محصولترین هیبریدهای سینگل کراس کلزا جهت ارائه به کشاورزان مد نظر قرار گیرند. در نهایت، به دلیل بیشتر بودن عملکرد دانه مربوط به نتاج دورگ دلگان × صفار با 3754 کیلوگرم در هکتار پیشنهاد می‌شود که این دورگً در برنامه‌های به‌نژادی مورد استفاده قرار گیرد.
فهرست منابع
1. Alizadeh, B., Rezaizad, A., Hamedani, M. Y., Shiresmaeili, G., Nasserghadimi, F., Khademhamzeh, H. R., & Gholizadeh, A. (2022). Genotype× environment interactions and simultaneous selection for high seed yield and stability in Winter Rapeseed (Brassica napus L.) multi-environment trials. Agricultural Research, 11, 185-196. [DOI:10.1007/s40003-021-00565-9]
2. Amiri-Oghan, H., Fotokian, M.H., Javidfar, F., & Alizadeh, B. (2009). Genetic analysis of grain yield, days to maturity in oilseed rape (Brassica napus L.) using diallel crosses. International Journal of Plant Production, 3(2), 19-26.
3. Baker, R. J. (1987). Issues in diallel analysis. Crop Sicence, 18, 533-536. [DOI:10.2135/cropsci1978.0011183X001800040001x]
4. FAO. (2019). Database crops production. Available at: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QC (Accessed December 22, 2020).
5. Ghasemi Soloklui, A. A., Gharaghani, A., Oraguzie, N., & Saed-Moucheshi, A. (2018). Heritability and combining ability for cold hardiness from partial dialleles in Iranian pomegranate cultivars. Horticultural Science, 53, 427-431. [DOI:10.21273/HORTSCI12763-17]
6. Gholami, H., Moghaddam, M., & Rameeh, V.O. (2008). Estimation of combining ability in rapeseed (Brassica napus L.) using line × tester cross method. Seed and Plant Journal, 24,399-411.
7. Gholizade Sarcheshmeh, P., Saba, J., Amiri Oghan, H., Shekari, F., & Gholizadeh, A. (2023). Combining abillty and hetersis of spring oilseed rape gentypes under normal irrigation and drought stress condditions. Journal of Crop Breeding, 16(49), 79-85. [In Persain] [DOI:10.61186/jcb.16.49.74]
8. Griffing, B .(1956b). Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing system. Australian Journal of Biological Science, 9, 463-439. [DOI:10.1071/BI9560463]
9. Griffing, B. (1956a). A generalized treatment of use of diallel crosses in quantitative inheritance. Heredity, 10, 31-50. [DOI:10.1038/hdy.1956.2]
10. Gul, S., Uddin, R., Khan, N. U., Khan, S. U., Ali, S., Ali, N., & Hussain D. (2019). Heterotic response and combining ability analysis in F1 diallel populations of Brassica napus L. Pakistan Journal of Botany, 51(6), 2129-2141. [DOI:10.30848/PJB2019-6(36)]
11. Gul, S., Uddin, R., Khan, N.U., Khan, M.S., Khan, S.U., & Goher, R. (2018). Heterotic and genetic effects in intra-specific populations of Brassica napus L. Pakistan Journal of Botany, 50(5), 1951-1963.
12. Hayman, B. I. (1954a). The analysis of variance of diallel crosses. Biometrics, 10, 235-244. [DOI:10.2307/3001877]
13. Hua, W., Li, R.J., Zhan, G.M., Liu, J., Li, J., Wang, X. F., & Liu, G.H. (2012). Maternal control of seed oil content in Brassica napus: the role of silique wall photosynthesis. The Plant Journal, 69(3), [DOI:10.1111/j.1365-313X.2011.04802.x]
14. 444.
15. Huang, Z., Laosuwan, P., Machikowa, T., & Chen, Z. (2010). Combining ability for seed yield and other characters in rapeseed. Suranaree Journal of Science and Technology, 17, 39-47.
16. Inayat, S., Zakirullah, M., Naz, L., Shafi, A., Akbar, S., & Shitab Khan, M. (2019). Combining ability analysis of yield and yield components in second filial (F2) generation of mustard (Brassica juncea). Pure and Applied Biology, (PAB), 8(2), 1469-1477. [DOI:10.19045/bspab.2019.80086]
17. Ishaq, M. (2016). Combining ability analysis for maturity and plant architecture traits in intra-specific crosses of rapeseed (Brassica napus L.). Sarhad Journal of Agriculture Journal of Agriculture, 32(3), 168-176. [DOI:10.17582/journal.sja/2016.32.3.168.176]
18. Jinks, J.L. (1954). The analysis of heritable variation in diallel crosses of Nicotiana rustica varieties. Genetics, 39: 767-788. [DOI:10.1093/genetics/39.6.767]
19. Moradi, M., & Soltani Howyzeh, M. (2018). Evaluation of genetic diversity and heritability of the grain yield and yield components in spring rapeseed cultivars. Journal of Crop Breeding, 10(26), 207- 214. [In Persain] [DOI:10.29252/jcb.10.26.207]
20. Muhammad, A., Raziuddin, M.S., Bacha, Q.U., Rahman, A.U., & Khan, S.A. (2014). Combining ability and heritability studies for yield contributing traits in F2 populations of Brassica napus. American- Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Sciences,14(6), 509-515.
21. Naheed, H., Sohail, Q., & Nadia, K.H. (2017). Genetic analysis for yield and yield components in rapeseed. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 4(4), 376-384.
22. Norouzi, M. A., Ahangar, L., Peygamzadeh, K., Sabouri, H., & Sajjadi, S. J. (2021). Heritability and Gene Action of Different Traits in Spring Oilseed Rape using Diallel Analysis. Journal of Crop Breeding, 13 (39), 166-178. [In Persain] [DOI:10.52547/jcb.13.39.166]
23. Payghamzadeh, K., & Amiri Oghan, H. (2023). Estimation of Genetic Parameters of some Important Agronomical Traits in Oilseed Rape by Griffing 's Dallel Methid. . Journal of Crop Breeding, 15(46),11-21. [In persain] [DOI:10.61186/jcb.15.46.11]
24. Rameeh, V. (2016). Estimation of combining ability of rapeseed advanced lines for yield and yield components. Seed and Plant Improvment Journal, 31(4), 665-678. [In Persain]
25. Rameeh, V.O. (2009). Estimation of heritability and heterosis for agronomic traits and oil content in spring rapeseed varieties. Journal of Crop Breeding, 1(4),1-13. [In Persain]
26. Rezaizad, A., Zareei Siahbidi, A., & Shirani Rad, A. H. (2020). Evaluation of growth and seed yield of new winter oilseed rape (Brassica napus L.) genotypes under terminal drought stress conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 21, 328-343. [DOI:10.29252/abj.21.4.328]
27. Riasat, M., Saed-Mouchehsi, A., & Jafari, A. A. (2020). Effect of Drought Stress Levels on Seedling Morpho-physiological Traits of Alfalfa (Medicago sativa) Populations grown in Glasshouse. Journal of Rangeland Science, 10, 86-97.
28. Saed-Moucheshi, A., & Mozafari, A. A. 2021. "R Application in Biotechnology and Agriculture" University of Kurdistan (UOK), Sanandaj, Iran.
29. Saed-Moucheshi, A., & Razi, H. (2016). Developing a New SAS Code to Estimate Path Coefficients. In "Second International and Fourteenth National Congress of Agronomy and Plant Breeding", Rasht, Gilan, Iran.
30. Saed-Moucheshi, A., Mozafari, A. A., Pessarakli, M., Rezaei Mirghaed, E., Sohrabi, F., Zaheri, S., Barzegar Marvasti, F., & Baniasadi, F. (2023). Improved strategy of screening tolerant genotypes in drought stress based on a new program in R-language: a practical triticale breeding program. Journal of Plant Nutrition, 46, 495-512. [DOI:10.1080/01904167.2022.2096467]
31. Saed-Moucheshi, A., Shirkhani, A., & Zaheri, S. (2024). "Parametric and non-parametric statistical methods in biology and agricultural sciences," Kosar Press, Kermanshah, Iran.
32. Schuler, T. J., Hutcheson, D.S & Downey, R.K. (1992). Heterosis in intervarietalhybrids of summer turnip rapein Western Canada. Canadian Journal of Plant Science, 72(1), 127-136. [DOI:10.4141/cjps92-013]
33. Shah, M.A., Rehman, F.U., Mehmood, A., Ullah, F., Shah S.I. & Rasheed, S.M. (2021). Combining ability, heritability and gene action assessment in rapeseed (Brassica napus L.) for yield and yield attributes. Journal of Agriculture, 37(1), 104-109. [DOI:10.17582/journal.sja/2021/37.1.104.109]
34. Thakur, H.L. & Sagwal, J.C. 1997. Heterosis and combining ability in rapeseed (Brassica napus L.). Indian Journal of Genetics and Plant Breeding, 57, 163-167.
35. Zesu, H., Paisan, L., Thitipom, M.& Zehui. C. (2010). Heterosis for Seed Yield, Oil Content and Other Characters in Rapeseed (Brassica napus L.). Joumal of Northeast Agricultural University, 17, 1-9.
36. Zhang ,Y., Kang, M.S. (1997). DIALLEL-SAS: A SAS program for Griffing's diallel analyses. Agronomy Journal, 89,176-182. [DOI:10.2134/agronj1997.00021962008900020005x]
37. Zuo, J., & Li, J. (2014). Molecular genetic dissection of quantitative trait loci regulating rice grain size. Annual Review of Genetics, 48, 99-118. [DOI:10.1146/annurev-genet-120213-092138]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
